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2022 年度 研究成果報告書

集団励起状態実現に向けた自己組織化能を有するπ-σ-π型分子の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20K05449
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分32020:機能物性化学関連
研究機関公立千歳科学技術大学

研究代表者

坂井 賢一  公立千歳科学技術大学, 理工学部, 准教授 (50342788)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード分子会合体 / 集団励起 / 蛍光 / サリチル酸メチル
研究成果の概要

有機色素が規則正しく配列して会合体を形成した際に、色素分子間に有効な電子的相互作用が働くならば、そのような会合体では色素単独の励起状態とは本質的に異なる複数の分子間に非局在化した集団励起状態が実現する。本研究では、サリチル酸メチル2分子をアルコキシ鎖で連結した双頭型分子(π-σ-π型分子)が、高濃度条件下において安定な会合体を形成し、集団励起状態に起因したユニークな吸収・蛍光特性を示すことを明らかにした。

自由記述の分野

光化学、物理化学、材料化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

複数の分子が集積して形成される超分子複合体の研究は、単一の分子では見られないユニークな光学特性を示すことで知られるJ会合体を対象にしたものが多く、会合体形成に有利な大きなπ電子系や大きな双極子モーメントをもつ分子に焦点が当てられてきた。本研究では、分子軌道間の位相分布のマッチングや、会合体を安定化させるためのアンカーとして働く置換基修飾、また溶媒に対する高い溶解性などが達成されれば、例えサリチル酸メチルのような小さなπ電子系分子においても、複数の分子間に広がる集団励起状態を実現可能であることを初めて示した。本成果をまとめた論文は高い評価を受け、雑誌のカバーアートにも採用された。

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公開日: 2024-01-30  

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